§ 13. Разнообразие кишечнополостных

Определения и обозначения

Полип — прикреплённая форма кишечнополостного с цилиндрическим телом и ротовым отверстием, окружённым щупальцами. Он обычно удерживается на подводном предмете или грунте и ловит добычу щупальцами. Это понятие помогает узнать форму тела, которая у некоторых животных сохраняется всю жизнь, а у других сменяется медузой.

Медуза — свободноплавающая форма кишечнополостного с зонтиковидным телом и щупальцами по краю. Она перемещается в воде, сокращая тело, и может уноситься течениями. Понятие нужно, чтобы отличать подвижное медузоидное поколение от прикреплённого полипа.

Гидроидные — класс кишечнополостных, представители которого обычно имеют полипоидную форму или чередуют полипоидное и медузоидное поколения. У одних гидроидных, например гидры, заметен только полип, у других в жизненном цикле есть колония и медузы. Это определение объединяет животных с разными вариантами существования полипа и медузы.

Коралловые полипы — класс кишечнополостных, представители которого существуют только в форме полипа и часто образуют известковый скелет. Многие виды живут колониями, поэтому их скелеты могут накапливаться. Понятие помогает понять, какие животные участвуют в создании коралловых построек и рифов.

Как это устроено

Разнообразие кишечнополостных заметно в том, как устроено их тело и где они живут: одни прикрепляются к поверхности, другие свободно перемещаются в воде. Полип и медуза — не обязательно разные виды, а различные формы тела, которые у некоторых животных сменяют друг друга. Такое различие связано с тем, что формы выполняют неодинаковые роли в жизни организма. Поэтому при сравнении важно выяснять, какая форма преобладает, а не только смотреть на отдельное животное.

Гидра показывает, что полип может быть самостоятельным одиночным животным: она прикрепляется подошвой и захватывает добычу щупальцами. Обелия, напротив, образует колонию, состоящую из соединённых полипов; у них могут различаться функции питания и размножения. Колониальность позволяет полипам существовать совместно, а образование медуз помогает расселению и половому размножению. После оплодотворения возникает личинка, которая оседает и даёт начало новому полипу.

У сцифоидных, к которым относится аурелия, главная и наиболее заметная стадия — медуза. Однако жизненный цикл не сводится к ней: из оплодотворённой яйцеклетки развивается личинка, которая прикрепляется и становится небольшим полипом. Полип размножается бесполым путём и образует молодых медуз, поэтому полипоидная стадия служит началом нового медузоидного поколения. Чередование форм связывает прикреплённую стадию с расселением взрослых медуз.

Коралловые полипы не образуют стадию медузы и всю жизнь сохраняют полипоидную форму. Многие из них размножаются так, что новые особи остаются рядом с родительскими, поэтому возникают колонии. Полипы выделяют известковый скелет, который поддерживает их тело и остаётся после гибели животного. На старых скелетах поселяются новые полипы, и длительное накопление таких образований способствует росту коралловых рифов.

Основные классы удобно различать по преобладающей форме и образу жизни: у гидроидных часто важен полип, у сцифоидных — медуза, а коралловые полипы представлены только полипами. По способу существования тоже есть различия: встречаются одиночные животные и колонии. Скелет особенно важен для многих коралловых полипов, тогда как у других кишечнополостных он не образует рифовых построек. Сопоставление этих признаков объясняет, почему группы отличаются и жизненным циклом, и ролью в водной среде.

Сравнение основных классов кишечнополостных

Сначала найдите в таблице форму тела, которая преобладает, затем проверьте наличие медузы и колониального образа жизни. Для определения класса лучше учитывать несколько признаков сразу: один лишь образ жизни может встречаться у разных групп. Последняя строка показывает, почему коралловые полипы особенно важны для формирования рифов.

Разбор задач

Задача 1. У животного цилиндрическое тело, ротовое отверстие окружено щупальцами, а само животное прикреплено к субстрату. Нужно определить форму тела. Чтобы не спутать её с медузой, сопоставим не один признак, а одновременно строение и образ жизни животного.

1. Выделим признак образа жизни: животное прикреплено к субстрату, значит, оно не является свободноплавающей медузой.
2. Сравним строение с определением: цилиндрическое тело и рот, окружённый щупальцами, характерны для полипа. Оба признака совпадают с условием.
3. Проверим вывод: зонтиковидного тела и свободного плавания в описании нет, поэтому оснований назвать животное медузой не возникает.

Ответ: это полип. Решение основано на сочетании прикреплённого образа жизни и цилиндрической формы тела.

Задача 2. Сравните гидру и аурелию по преобладающей форме тела и образу жизни. Определите, к каким классам они относятся. Условие предлагает сначала установить форму каждого животного, а затем соотнести её с особенностями классов. Не следует относить обоих животных к одному классу только потому, что они кишечнополостные.

1. Гидра имеет полипоидную форму: она прикрепляется к поверхности и ловит добычу щупальцами. Для неё характерен одиночный образ жизни.
2. Аурелия — медуза с зонтиковидным телом, свободно перемещающаяся в воде. У сцифоидных именно медузоидная форма преобладает.
3. Сопоставим формы с классами: гидра относится к гидроидным, а аурелия — к сцифоидным медузам. Разница определяется преобладающей стадией и образом жизни.

Ответ: у гидры преобладает прикреплённый полип, она относится к гидроидным; у аурелии преобладает свободноплавающая медуза, она относится к сцифоидным.

Задача 3. В колонии кишечнополостных обнаружены прикреплённые полипы и свободноплавающие медузы. Определите возможную группу животных и объясните роль двух форм. Наличие обеих форм подсказывает, что в жизненном цикле сменяются прикреплённая и подвижная стадии. Важно также учесть, что речь идёт именно о колонии.

1. Колония прикреплённых полипов и медузы в одном жизненном цикле характерны, например, для гидроидных вроде обелии. Коралловые полипы не подходят, поскольку у них стадии медузы нет.
2. Полипы колонии прикреплены и могут выполнять функции питания или размножения. Их работа поддерживает существование колонии, а образование медуз обеспечивает появление подвижных особей.
3. Медузы свободно плавают и участвуют в половом размножении. Из возникшей после оплодотворения личинки развивается новый прикреплённый полип, поэтому две формы связаны в единый жизненный цикл.

Ответ: вероятнее всего, изучена колония гидроидных, например обелии. Полипоидная форма образует колонию, а медузоидная расселяется и размножается половым путём.

Типичные ошибки

Ошибка: считать полипа и медузу разными видами животных. Их легко принять за разные виды, потому что они заметно различаются внешне и образом жизни. Но это формы тела, связанные в жизненном цикле некоторых кишечнополостных; проверить себя можно вопросом, описывается ли стадия развития одного животного или разные животные.

Ошибка: утверждать, что все кишечнополостные образуют колонии. Такое обобщение возникает из-за знакомых колониальных кораллов и гидроидных. Гидра живёт одиночно, поэтому перед выводом о колониальности нужно проверить, состоит ли организм из связанных особей.

Ошибка: считать, что медуза есть в жизненном цикле каждого кишечнополостного. Медузы хорошо заметны у некоторых групп, но коралловые полипы живут только в полипоидной форме. Чтобы проверить ответ, сравните группу с её характерным жизненным циклом, а не переносите признак одной группы на всех кишечнополостных.

Ошибка: считать коралловую колонию отдельным скелетом. Это представление возникает потому, что известковая основа сохраняется после гибели полипов и выглядит как единая постройка. Скелет выделяют сами полипы, и он может сохраниться после их гибели; значит, колония — животные, а скелет — созданная ими основа.

Связь с другими темами

Для сравнения классов полезны общие признаки кишечнополостных: лучевая симметрия, двуслойное строение, щупальца и стрекательные клетки. Понятия жизненного цикла, полового и бесполого размножения помогают понять, почему у некоторых видов связаны полип и медуза. Эти знания пригодятся при изучении морских экосистем: коралловые рифы — среда обитания множества организмов, а различия полипов и медуз показывают способы приспособления к водной среде.

Что запомнить

• Полип обычно прикреплён, а медуза свободно плавает.
• У гидры преобладает полипоидная форма.
• У сцифоидных медуз преобладает медузоидная форма.
• Коралловые полипы существуют только в форме полипа.
• Некоторые кишечнополостные образуют колонии.
• Коралловые полипы могут создавать известковый скелет и участвовать в образовании рифов.